浅析预应力管桩发生爆桩的原因及预防

李宝鑫

（黑龙江龙华岩土工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150046）

随着管桩市场不断的推进与发张，灌装工业也逐步由南到北迅猛发展，自2005年以来，黑龙江省也逐步多了起来，发展较快的如千山管桩、松江管桩等，为管桩作为桩基础的推广提供了更加广阔的舞台。尤其是静压管桩因无噪音、无振动、无冲击力、施工应力小等特点，并且可以预估和验证管桩的承载力，可以测定沉桩阻力而为设计提供参数，因此得到了广发的认可和使用。根据黑龙江省的使用情况，对于管桩在施工过程中发生的爆桩进行分析，总结原因以及相应的预防措施。

1 预应力混凝土管桩的主要特点

1.1 单桩承载力高

预应力混凝土管桩桩身强度较高，可打入密实的砂层及强风化岩层。可确保混凝土强度等级≥C80，桩身承载力高，抗弯性能好.它采用了预应力混凝土用钢棒，先张法预应力张拉工艺，有较高的抗裂弯矩与极限弯矩.在沉桩中由于强烈的挤压，桩尖持力层土质承载力大大提高，因此预应力混凝土管桩设计承载力比同直径的钻孔灌注桩要高。

1.2 单位承载力造价低

管桩虽然单位造价要比其他的灌注桩要高，但是其承载力高，持力层浅，因此单位承载力造价较低。

1.3 供设计选用范围广

管桩规格型号多，直径从300mm～1000mm不等；单桩承载力从600KN-6600KN不等，对各种建筑的基础都能适用。

1.4 对地质条件复杂、持力层起伏变化大的地基适应性强

管桩桩长可以由施工单位根据试桩的桩长要求生产（从5m～15m），各种长度的桩可以任意搭配焊接，配桩简单，桩长可以在5～70m范围任意搭配，在施工过程中可根据地质条件和承载力变化随时调整桩长，减少不必要的投资。

1.5 运输装卸方便，接桩快捷，压桩长度不受限制

1.6 运输吊装方便，桩接驳迅速成桩长度不受限制，用普通的电焊机即可实现接驳.管桩的桩尖是为了减少断桩机率，增加桩施打时对土层的穿透能力。

1.7 PHC桩由专业厂家大批量自动化生产，桩身质量稳定可靠。

2 产生爆桩的主要原因有以下三点：

2.1 管桩本身的质量问题

例如端板倾斜、两端缺料、桩身处合缝跑浆、桩身环裂纵裂、粘皮麻面、蜂窝、桩身弯曲、强度达不到标准要求、内部塌料、露石等内容均是管桩本身的质量问题。造成以上问题的主要原因是在生产过程中不仔细、不认真，不能严格按照工艺要求和操作标准去做造成的，其中端板倾斜的主要原因是螺丝没有打紧，或者没有及时更换螺丝，造成螺丝与端板的牙口磨平等；桩身环裂纵裂的主要原因是张拉值不到位，起吊装车过于粗暴，装车不合理，小车间的跨度较长，滚桩、磕碰造成的纵裂等；强度达不到标准要求的主要原因是过于降低成本，水泥用量偏少，砂石的含泥量偏高，养护制度不当，试块做的不合格等。

2.2 施工过程的问题

例如堆放管桩场地不平、拖桩拉桩过于粗暴、起吊时管桩与桩机的磕碰、压桩沉桩速度过快、桩机自身配重不够造成的浮机、移位等情况均是施工过程中发生的问题。

造成以上问题的主要原因是在施工过程中对即将发生问题的认识不够，施工中操作不当，尤其是晚间施工难度更大，在拖桩拉桩过程中更容易造成管桩的损坏，笔者在处理施工过程中的爆桩问题，70%以上发生在晚间，因为晚间光线比较暗，对桩机周围的环境看不清楚，在拖桩起吊过程中容易发生磕碰，检查不够仔细，更加容易掩盖施工过程中的问题，给生产企业带来不必要的损失。

2.3 设计存在的问题

例如对勘测的地质报告分析不足，设计的桩型、桩长不符合实际情况，设计的承载力过大，受客观条件的影响等都属于设计问题。

造成以上问题的主要原因：一是对地质情况分析不足是因为本身地质条件比较复杂，如旧城改造项目遗留的地基基础，有坚硬深厚的夹层，有松软突变到坚硬的地层，有孤石和障碍物等；二是设计的桩长桩型不符合实际情况主要是拍脑袋决定的，例如某技校工程最初设计桩长为A400-95-13米，但是在施工中发现即使压到3000KN也无法压下去，后来改成12米还是不行，最后改成10米的，满足了设计要求。

3 如何预防施工过程中的爆桩

3.1 出厂之前的检验

管桩在出厂之前应分四个步骤进行检验，一是管桩在脱模时由质检检验一遍，二是在出釜后进入堆场之前应有入库人员进行检验，三是在装车出库时由出库人员检验一遍，四是到工地卸桩时由工地检验人员和业务员共同进行检验，保证在施工前的管桩完好无损。

3.2 施工前的注意事项

一是场地要求坚硬平整，对于坑洼处需填平，在较软的场地中适当铺设道渣，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降，静压桩桩机对施工场地要求较高，由于桩机及配重达500吨以上，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响，影响施工质量及施工安全，必须对施工场地进行局部回填平整，采取必要的措施提高地基承载力，使其达到静压施工的要求，二是在拖拉过程中避免过急过快，避免出现磕碰，严格控制好桩身垂直度，重点应放在第一节管桩上，垂直度偏差不得超过桩长的0.5%，沉桩前宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。

3.3 施工中的注意事项

一是控制压桩速度，为了避免在工地过程中发生爆桩，在沉桩时要密切关注压力表的变化，特别是在距地表5米以内的深度范围以及桩端进入持力层后必须采取慢压，在压力骤然间增大或桩身骤然倾斜时应立即停止，二是控制沉桩速度，在遇见坚硬夹层或进入持力层后控制在1.0m/min，否则容易出现沉桩速度过快而发生爆桩，三是注意打桩顺序，根据入土深度，宜先高后低，先长后短，如临近建筑物，宜先近后远，如是群桩，应从中心向周围施打等。

结束语

通过黑龙江省近几年数百万米的管桩使用，说明该地区是非常适用于管桩的，作为桩基基础的重要组成部分已经得到了广大客户的认可，只要严格按照国家标准去生产，在生产过程中认真落实并执行工艺要求，在施工过程中严格按照规范要求进行施工，就一定会保质保量的工程质量。

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